COBE/DIRBEによる近赤外線 宇宙背景放射の再測定
東京大学, JAXA/ISAS D1
佐野 圭
コービー ダービー
目次
宇宙背景放射の観測
銀河拡散光について
COBE/DIRBEを用いた研究
まとめ
目次
宇宙背景放射の観測
銀河拡散光について
COBE/DIRBEを用いた研究
まとめ
背景放射
背景放射(EBL:Extragalac8c Background Light)
:銀河系外から来る 光の積算 ・・・ 宇宙の星形成史を
探るうえで重要
背景放射の前景光
・黄道光(Zodiacal Light:ZL) →太陽光が惑星間ダストに散乱された成分 ・銀河系内の星の光 (Integrated Star Light:ISL) ・銀河拡散光(Diffuse Galac8c Light:DGL) →星の光が星間ダストで散乱された成分
波長(μm) 可視光 近・中間赤外線
遠赤外線
輝度
(Wm
-‐2sr
-‐1)
Leinert+ 1998
黄道光
星
銀河拡散光
大気光
背景放射の前景光
星の光
EBL測定・・・ 前景放射を正確に除去する必要
観測者 EBL
背景放射の前景光
近赤外線 可視光
背景放射の観測値
近赤外線に 超過成分
系外銀河 ・初代星からの Lyα放射? ・前景光の 引き残し?
Matsuoka+ 2011
Pioneer
輝度
(nW
m-‐2sr
-‐1)
波長(μm)
目次
宇宙背景放射の観測
銀河拡散光について
COBE/DIRBEを用いた研究
まとめ
可視光の輝度 100μm放射の輝度
分子雲 MBM32 (Ienaka + 13)
銀河拡散光
銀河拡散光
星
相関
銀河拡散光
可視光(散乱)
遠赤外線(熱放射)
Ienaka+13
2つの成分が相関
銀河拡散光が存在
可視
光 ( )
100μm放射 ( )
過去の研究の問題点
銀河拡散光 しかし先行研究では、 近赤外線の銀河拡散光を評価せず
星間ダストの性質 (サイズ、アルベド)
EBLの前景光
過去の研究の問題点
Arendt+ 1998(Figure 3)
例:COBE/DIRBE グループの解析 :Faint Source Model により星の光を除去 ・・・不定性大
過去の研究の問題点
COBE/DIRBEグループの解析
Arendt+ 1998(Figure 4)
・J, Kバンドで 100μm emission との相関を 見出だせず。
目次
宇宙背景放射の観測
銀河拡散光について
COBE/DIRBEを用いた研究
まとめ
本研究の目的
近赤外線銀河拡散光を評価するために 我々は・・・ ・DIRBEデータを再解析 ・・・星光の寄与を2MASSで計算 ・銀河拡散光の測定+EBL再測定
DIRBE : The Diffuse Infrared Background Experiment
-‐ COBE衛星に搭載された観測機器
-‐ 近〜遠赤外線の全天輝度マップ
COBE/DIRBEのデータ
←全天マップ (Jバンド)
ダービー
2MASSを用いて星の 積算光マップを作成 (|b|>35°)→
星光
・星光 = a×(2MASS starsの積算光) a : free parameter
黄道光、銀河拡散光、EBL
・黄道光 = b × ZL model (Kelsall et al. 1998) ・銀河拡散光 = c × 100um emission (New term) (Schlegel et al. 1998) ・EBL = d (b,c,d : free parameter)
成分分離
最小二乗法でそれぞれの成分に分離 (係数a, b, c, dを決定)
モデル = 星の光 + 黄道光 + 銀河拡散光 + EBL
a×(2MASS stars) b×(Kelsall model)
c×(100μm emission)
d
fitの様子 ・観測値とモデルの比較 ( J band)
Obs – starlight – ZL (=DGL+Iso)
・100μm emissionとの相関が出現↑
銀河拡散光の存在を示唆
Sano et al. in prep
SFD 100um
fitの様子
・観測値とモデルの比較 ( K band) Sano et al. in prep
SFD 100um
Obs – starlight – ZL (=DGL+EBL)
・dust grainの典型的size ZDA04:〜0.06μm WD01:〜0.12μm ・可視光の結果とは スムーズにつながらない。 ・領域ごとの違いをどう 説明するか。
DGL/100μmのスペクトル
・DGL/100umスペクトル (右図)
This work
波長
AKARI
Pioneer
WD01 ZDA04
Sano et al. in prep
・背景放射のスペクトル(右図) ・近赤外線EBL ・・・系外銀河積算光の 数倍 →既知の銀河以外の 成分? ・過去のDIRBEの結果 と同程度。 彼らの結果は星間ダストの寄与がほぼ 無い領域でのもの → 一致するのはreasonable。 ・黄道光モデルによる違い
背景放射のスペクトル
波長
系外銀河 AKARI
IRTS
This work Cambresy+01 This work
系外銀河
IRTS
Sano et al. in prep
Pioneer
目次
宇宙背景放射の観測
銀河拡散光について
COBE/DIRBEを用いた研究
まとめ
まとめ
・2MASSを用いて星の寄与を高い 精度で除去した結果、J、Kバンドにお
いて銀河拡散光を検出。 ・EBL(?)は先行研究と同様に、 系外銀河の数倍。 起源は依然として不明。
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